深圳首发！一例罕见人腺病毒21a亚型感染病例

2025年10月13日，深圳市疾病预防控制中心等单位的研究团队在《Frontiers in Microbiology》发表了题为《First identification of human adenovirus subtype 21a in Shenzhen, China with high-throughput sequencing》的文章，该研究在2023年9月至2024年4月，从深圳两家三甲医院采集了498例14岁以下急性呼吸道感染（ARI）患儿的鼻咽拭子、痰液或支气管肺泡灌洗液样本，采用qPCR筛查22种常见呼吸道病原体，发现83例（16.7%）人腺病毒（HAdV）阳性，其中22例成功分型，鉴定出1例HAdV-21a亚型。对该毒株进行Illumina高通量全基因组测序，发现该毒株与中国其他地区流行的21a亚型高度同源，但在五邻体蛋白存在1个缬氨酸插入突变；系统进化分析将全球HAdV-21分为两大分支，21a与21b聚为一支，且六邻体蛋白的3个高变区在分支间存在差异，提示抗原性可能不同。研究首次报道深圳儿童感染HAdV-21a，补充了中国该亚型基因组数据，为监测与疫苗开发提供基础。

研究背景

人腺病毒（Human adenovirus, HAdV）是一种常见的DNA病毒，可引起急性呼吸道感染（ARI）、结膜炎、胃肠炎等多种疾病。HAdV-21属于B组，是一种相对少见但致病性较强的型别，与重症肺炎、心肌炎甚至致死性感染相关。此前，HAdV-21在中国极为罕见，2019年才首次在中国报告一例21a亚型感染，后续广州也有两例重症儿童感染报道，提示该型别可能正在中国出现或传播。

深圳市是中国人口密集、流动性强的城市，儿童ARI病原谱尚不清楚，HAdV-21的流行情况也未见报道。因此，开展对深圳地区ARI患儿中HAdV-21的监测和分子特征研究，对了解其流行规律和潜在威胁具有重要意义。

研究方法

1、样本采集与病例纳入

2023年9月–2024年4月，对深圳市两家三甲医院的14岁以下ARI患儿（门诊及住院）采集鼻咽拭子、痰液、支气管肺泡灌洗液，优先根据感染部位选择，共采集498例，每周采集约30份，冷藏运输至深圳市疾控中心。

2、病原筛查

使用qPCR方法检测22种常见呼吸道病原体，包括流感病毒、SARS-CoV-2、HAdV、肺炎链球菌等。

3、HAdV分型与基因组测序

对HAdV阳性样本扩增三个主要结构基因（Penton base、Hexon、Fiber）进行Sanger测序和系统进化分析；对唯一一例HAdV-21阳性样本进行Illumina高通量全基因组测序，完成组装、注释及突变分析；与国内外HAdV-21参考株进行比对，构建系统进化树，分析核苷酸和氨基酸相似性、变异位点及潜在抗原变异。

研究结果

01病原谱特征 

498例患儿中，366例（73.5%）检测到至少一种病原体，133例（26.7%）存在合并感染。

检出率前三位病原体为：肺炎链球菌（30.7%）、HAdV（16.7%）、流感病毒（16.5%）。

HAdV感染在2024年1–2月达到高峰，提示季节性流行特征。

图1：深圳2023年9月至2024年4月期间儿童呼吸道病原体阳性检出率(A)与共检出率(B)

02HAdV分型结果 

83例HAdV阳性样本中，22例成功分型，主要为HAdV-3（21例），仅1例为HAdV-21a。

该HAdV-21a感染者为一名9岁男童，表现为轻症上呼吸道感染，合并肺炎链球菌感染。

03HAdV-21a基因组特征 

全基因组长度为35,934 bp，GC含量为50.9%，与中国其他地区21a型毒株高度同源（100%）；

与参考株NHRC 5相比，发现多个非编码区突变及部分编码区非同义突变；

关键发现：在五邻体蛋白（Penton base）区域存在一个缬氨酸（Valine）插入突变（GTT），该位点在其他中国21a型毒株中未见报道，可能影响病毒的结构稳定性、细胞嗜性和免疫逃逸能力。

表2：对HAdV-21a株深圳-2024-5-ILI-1109及其他菌株与参考株 NHRC 5进行的基因组比较分析

04系统进化分析

全球HAdV-21可分为两大分支：分支1为21p原型株，分支2包括21a和21b亚型。

六邻体蛋白（Hexon）存在3个高变区（HVR3、HVR4、HVR7）在分支间存在差异，提示可能影响中和抗体识别和抗原性。

深圳株与广州、蚌埠等地21a型毒株亲缘关系极近，提示中国境内21a型毒株可能具有共同来源。

图5：HAdV-21病毒株深圳-2024-5-ILI-1109的系统发育分析。

总结

1、首次在深圳发现HAdV-21a亚型感染病例，填补了深圳地区该型别的流行病学空白。

2、首次报道中国HAdV-21a毒株中存在五邻体蛋白的缬氨酸插入突变，为研究其功能影响和潜在免疫逃逸机制提供新线索。

3、系统分析全球HAdV-21的进化分支与抗原变异特征，指出六邻体蛋白高变区在不同分支间存在差异，4、为疫苗设计和抗体治疗提供理论依据。

建立了深圳地区儿童ARI的多病原监测体系，为今后呼吸道传染病的预警与防控提供数据支持和方法学参考。